鉆孔與路線相對位置批量正反算程序設(shè)計與實現(xiàn)[權(quán)威資料]

鉆孔與路線相對位置批量正反算程序設(shè)計與實現(xiàn) 本文檔格式為 WORD,感謝你的閱讀。 摘要 本文以某一級公路地質(zhì)勘探項目為例，介紹了利用 VS2010 實現(xiàn)鉆孔與線路相對位置計算編程方法，屬于線路任意里程正反算的范疇，本程序特點在于批量計算及生成 AutoCAD dxf 文件的功能，能夠很好地幫助工程勘察人員提高效率，本文著重闡述程序的設(shè)計過程中技術(shù)問題及解決方法。 關(guān)鍵詞 鉆探，任意里程正反算， VS2010，批量計算， dxf 文件，程序設(shè)計 G623 A Abstract Based on a certain first-class highway geological exploration projectas an example, this article introduced the method of VS2010 programming that realize relative the position calculation between drillingand highway,this topic belongs to the direct and inverse position computation of line category, the most distinguishing feature of this program is batch calculation and generating AutoCAD DXF file, this program can help the survey engineers to improve efficiency, this article focuses on technical problems and solutions.of the program . KeyWord misering, direct and inverse position computation of highway, VS2010, batch calculation, DXF file, the program design 在公路勘測設(shè)計過程中需要確定地面點與線路中心線的相對位置關(guān)系，同樣在公路地質(zhì)勘探項目中我們需要知道鉆孔 準確的樁號和偏距。 目前我們使用的道路設(shè)計系統(tǒng)雖然具有線路正反算功能，但是必須在 CAD 平臺下人工逐個點計算，對于大量的地面點，這樣逐點計算的方式效率低下，且容易出錯。 另外，出圖的時候鉆孔位置的圖形標示也需要自定義，如果每個點都手動添加的話，效率就大打折扣。 為解決上述工作中遇到的問題，作者在原有成熟的線路計算算法基礎(chǔ)上，利用 VS2010 開發(fā)工具，設(shè)計開發(fā)出批量計算地面點與線路相對關(guān)系及自定義圖形展點的程序。 1 數(shù)學基礎(chǔ) 曲線點任意點坐標采用通用 Gauss- Legend 五節(jié)點公式 1,即 n=5 。 式中，為線元起點 A 點的坐標；為待求點至 A 點的弧長；為線元起點計算方位角；為線元起點曲率；為線元終點曲率；為 ；R1=R5=0.1184634425；R2=R4=0.2393143352；R3=0.2844444444；V1=1-V5=0.0469100770；V2=1-V4=0.237653449；V3=0.5 Q 為線路偏向，左負右正 反算中采用垂距公式 2為 (2) 公式推導過程及任意里程正反算編程思想詳見文 獻1、 2，本文不再贅述。 2 程序概況與結(jié)構(gòu) 程序采用 Microsoft Visual Studio 2010 中的 VB.NET語言編寫。在 .NET framework 4.0 下運行。 使用反算功能（即已知地面點坐標，求該點的樁號和偏距），需要先讀入線元數(shù)據(jù)庫，再讀入坐標點數(shù)據(jù)，然后進行計算。 使用正算功能（即已知樁號，偏距，求該點的坐標），需要先讀入線元數(shù)據(jù)庫，再讀入樁號數(shù)據(jù)，然后進行計算。 本程序自定義曲線元數(shù)據(jù)庫的格式如下： 序號 ,曲線 類型 ,曲線起點里程，曲線起點 X 坐標 ,曲線起點 Y 坐標 ,起點方位角 ,曲線起點曲率半徑 ,曲線終點曲率半徑 ,線元長度 ,偏向（左負右正）。 曲線元數(shù)據(jù)庫采用 txt 文件保存。 坐標點數(shù)據(jù)采用南方 CASS 坐標點格式，即 “ 點號，Y 坐標， X 坐標，高程 ” 。 樁號文件格式是 “ 點號，樁號，偏距 ” 。 程序界面如下圖： 圖 2-1 程序主界面 程序流程圖下圖： 圖 2-2 程序流程圖 3 程序關(guān)鍵問題及解決方法 3.1 自定義 “ 類 ” 構(gòu)造交點和曲線 元數(shù)據(jù)庫 交點和線元數(shù)據(jù)有著不同類型的數(shù)據(jù)，如字符串和數(shù)值，一般的數(shù)組只能儲存一種類型的數(shù)據(jù)，對于有著不同的數(shù)據(jù)類型，可以采用 “ 類 ” （ Class）的結(jié)構(gòu)來存儲。 VB.NET 是一種完全的面向?qū)ο蟮木幊陶Z言，有著強大的定義類功能，任何一種數(shù)據(jù)或者控件都可以看成是一個類，每個類有著不同的屬性。 用戶在自定義類時，只需要定義出它的屬性即可，在本程序中，可以將 “ 線元 ” 看成一個對象或者說 “ 類 ” ，然后定義出它的各種屬性，如 “ 起點類型 ” 、 “ 起點坐標 ” 、“ 長度 ” 等。 本程序自定義曲線元數(shù)據(jù)庫的 基本屬性為：序號 ,曲線類型 ,曲線起點里程，曲線起點 X 坐標 ,曲線起點 Y 坐標 ,起點方位角 ,曲線起點曲率半徑 ,曲線終點曲率半徑 ,線元長度 ,偏向。 3.2 交點數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為曲線元數(shù)據(jù) 目前使用的道路系統(tǒng)生成的直曲表顯示的是每個交點的信息。而本文采用的是線元法計算，程序設(shè)計初期首要解決的就是如何將交點數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為曲線元數(shù)據(jù)。 在一般的直曲表中，可以得知交點坐標 XJD、 YJD，圓曲線半徑 R0，緩和曲線 1 長度 E1，緩和曲線 2 長度 E2，曲線長度 L，計算方位角 F0，曲線間直線長度 I，轉(zhuǎn)角值 J 及偏向Z，切線長度 T 及各主點里程。然后根據(jù)切線支距法的公式5，針對不同主點進行曲線元的轉(zhuǎn)換。 對于直緩點 ZH，緩直點 HZ，幾何關(guān)系比較明朗，可以利用直曲表中的得到的數(shù)據(jù)進行簡單的極坐標計算便可得到坐標。 而對于 HY點， YH點， HZ 點、 ZY點、 YZ 點等主點的計算，就需要利用切線支距法敷設(shè)回旋線公式先計算主點在獨立坐標系中的坐標，然后在利用平面坐標相似變換的模型，即平移、旋轉(zhuǎn)后可以得到主點坐標。 根據(jù)以上思想，便可推導出每種類型的曲線起點坐標公式，本文不一一闡述。 3.3 寫 DXF 文件 用 VS2010 寫 DXF 文件其實跟寫普通文本沒有區(qū)別，難點在于需要了解 DXF 文件的結(jié)構(gòu)。 項目中預期的鉆孔圖示如下圖所示： 圖 3-1 鉆孔展點圖例 要簡單地實現(xiàn)以上自定義圖示的展點，本程序主要應(yīng)用到 TABELS 部分和 ENTITIES 部分。 TABELS 部分用于新建一個圖層， ENTITIES 部分用于繪圖實體的定義。 要實現(xiàn)該圖例，我們需要定義一個圓，一個點、一條直線和三個文本。 這里簡單舉例定義一個圓，在 DXF 文件中可以寫成： SECTION ENTITIES CIRCLE 1000 1000 ENDSEC EOF 以上語句就簡單定義了一個在圖層 “ 鉆孔 ” 中，圓心坐標為（ 1000， 1000） ,半徑為 50 的一個圓。 依此類推，我們可以在 DXF 文件中定義任何一種 CAD實體及圖層 3。 之所以選擇用 DXF 文件來實現(xiàn)自定義圖形展點功能，是因為 DXF 文件結(jié)構(gòu)簡單、清晰，方便讀寫，可以脫離 CAD環(huán)境對矢量圖形進行編輯，并且能夠很快速地實現(xiàn)預期目標 。 4 工程實例 某一級路地質(zhì)勘探工程，現(xiàn)有實測鉆孔坐標 300 多個，需要知道每個鉆孔與線路中心線的相對位置，并且根據(jù)自定義圖示進行展點。 程序在讀取坐標數(shù)據(jù)后展點效果如下： 圖 4-1 某大橋鉆孔自定義展點 程序進行反算后的結(jié)果如下： 表 4-1 某公路勘探鉆孔坐標反算結(jié)果 經(jīng)驗證，里程及偏距計算結(jié)果正確。與目前使用的道路系統(tǒng)生成的路線圖比較，相差毫米以下，該數(shù)據(jù)誤差是因取位不同而造成的。 5 結(jié)束語 本文簡單闡述了用 VS2010開發(fā)批量鉆孔樁號正反算及自定義圖示展點的過程及技術(shù)問題。 在需要大量線路正反算及展點的時候，手動量算及畫圖的方式顯得效率低下，并且不利于規(guī)范化出圖。 經(jīng)實踐證明，本程序不僅能應(yīng)用于地質(zhì)勘探項目，同樣適用于公路測量、線路規(guī)劃等工作。 參考文獻 1李全信 .確定地面點與線路中線相對關(guān)系的統(tǒng)一數(shù)學模型 J .測繪通報， 2002（ 8） :34-37. 2李曦凌 .基于 casio fx4850P 編程實現(xiàn)公路任意里程中邊樁坐標正反算 J .林業(yè)建設(shè)， 2010（ 3） :34-38. 3 http:/./dxf 4章立民 . Visual Basic 2003 2005 開發(fā)秘訣與范例大全 M，北京：電子工業(yè)出版社， 2005. 5張志清 .道路勘測設(shè)計，北京：科學出版社， 2005 文檔資料：鉆孔與路線相對位置批量正反算程序設(shè)計與實現(xiàn) 完整下載 完整閱讀 全文下載 全文閱讀 免費閱讀及下載 閱讀相關(guān)文檔 :綜述物資管理中的成本控制措施 莊河發(fā)電公司摻燒褐煤AGC控制策略優(yōu)化淺析 制 藥廠中凈化空調(diào)的施工安裝調(diào)試 裝配式預應(yīng)力混凝土箱形連續(xù)梁施工要點淺析 住宅小區(qū)園林綠化設(shè)計的思考 中小跨徑公路橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計探究 雨季建筑施工技術(shù)及其解決措施探究 應(yīng)村水電站大壩安全綜合評價 鄭焦城際鐵路跨越南水北調(diào)中線工程交叉方案研究 原子熒光光譜法測定地下水中的汞分析 探討工程招標存在的問題及對策 體外預